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Karine BélangerPierre-Luc Girard Nathalie Camiré Dragana Hann Philippe ChouinardDaniel Laflamme Jean-Philippe De Serres François Laflamme Nicole Desnoyers.

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1 Karine BélangerPierre-Luc Girard Nathalie Camiré Dragana Hann Philippe ChouinardDaniel Laflamme Jean-Philippe De Serres François Laflamme Nicole Desnoyers Odile Lamarche Catherine Dubreuil Julie Tremblay Maxim Duchesne ÉTUDE DINGÉNIERIE PRÉLIMINAIRE

2 -Capacité de lusine -Procédé -Choix et dimensionnement des équipements -Bilan de matière et dénergie -Analyse de risques -Services -Choix du site -Impacts environnementaux -Analyse économique Plan de lexposé

3 Capacité de lusine BIODIESEL Potentiel du marché canadien est de TM /an Lordre de grandeur de la production des usines américaines est entre et TM/an Lusine a une capacité de TM/an GLYCÉRINE RAFFINÉE TM/an Lordre de grandeur de la production des usines américaines est entre et TM/an ENGRAIS K 3 PO TM/an Production canadienne dengrais 4.5 millions TM/an

4 Description du procédé CHOIX DES RÉACTIFS Alcool MeOH vs EtOH dû au coût de production moins élevé Huile Soya vs Canola dû au coût moins élevé et plus stable Catalyseur KOH vs NaOH pour former lengrais K 3 PO 4 Acide H 3 PO 4 pour former lengrais K 3 PO 4

5 Description du procédé RÉACTION : Transestérification CH 2 OCOR1 CHOCOR2 CH 2 OCOR3 Huile ou graisse + 3 CH 3 OH Catalyseur CH 2 OH CHOH CH 2 OH + R1COOCH 3 R2COOCH 3 R3COOCH 3 Alcool Glycérine BIODIESEL

6 Description du procédé RÉACTIONS INTERMÉDIAIRES CH 2 OCOR1 CHOCOR2 CH 2 OCOR3 Huile ou graisse + CH 3 OH Catalyseur CH 2 OH CHOCOR2 CH 2 OCOR3 + R1COOCH 3 Alcool Diglycérine BIODIESEL + CH 3 OH Catalyseur + R2COOCH 3 CH 2 OH CHOH CH 2 OCOR3 + CH 3 OH Catalyseur CH 2 OH CHOH CH 2 OH + R3COOCH 3 CH 2 OH CHOCOR2 CH 2 OCOR3 CH 2 OH CHOH CH 2 OCOR3 Diglycérine Alcool Monoglycérine BIODIESEL Monoglycérine Alcool Glycérine BIODIESEL 1 2 3

7 Description du procédé retenu Section 1 de la réaction Section 2 de la séparation Section 3 de la purification du biodiesel Huile de soya MeOH KOH Eau H 3 PO 4 MeOH Eau résidus dhuile résidus deau BIODIESEL GLYCÉRINE résidus deau Eau Section 4 de la purification de la glycérine FERTILISANT K 3 PO PROCÉDÉ

8 Description du procédé retenu Section 1 de la réaction Section 2 de la séparation Section 3 de la purification du biodiesel Huile de soya MeOH KOH Eau H 3 PO 4 MeOH Eau résidus dhuile résidus deau BIODIESEL GLYCÉRINE résidus deau Eau Section 4 de la purification de la glycérine FERTILISANT K 3 PO

9 Section Réaction Réaction CSTR Huile Mélangeur Méthanol KOH Méthanol

10 Section Neutralisation Séparation CSTR Colonne à distiller Méthanol Décanteur Eau Purification glycérine H 3 PO 4 Eau Purification biodiesel Mélangeur

11 Section Purification Purification du biodiesel Colonne de lavage Purification glycérine Neutralisation Eau Filtres BIODIESEL

12 Section Glycérine Purification de la glycérine Glycérine Eau Purification biodiesel Séchoir K 3 PO 4 Neutralisation Eau Colonne à distiller Centrifugeuse

13 Choix et dimensionnement des équipements Recherche de données dans la littérature Choix des procédés sectoriels Simulation –Optimisation des procédés –Dimensionnement des équipements

14 Choix et dimensionnement des équipements Simulation et optimisation selon la concentration de glycérine dans le biodiesel Dimensionnement avec les résultats de la simulation

15 Bilans de masse et dénergie Section 1 de la réaction Section 2 de la séparation Section 3 de la purification du biodiesel Section 4 de la purification de la glycérine 4.2 TM/h 97.7 MJ/h 335 MJ/h TM/h 4333 MJ/h 4662 MJ/h 3.81 TM/h 1.2 MJ/h MJ/h 0.42 TM/h 561 MJ/h 531 MJ/h Débit massique intrants Énergie à fournir par section Énergie dégagée par section Intrants: 4231 kg/h Extrants: 4228 kg/h

16 Analyse de risques Dessiner le diagramme détaillé (P&ID) de chaque section Identifier les risques associés aux produits et aux équipements du procédé Apporter les corrections nécessaires au procédé Établir le positionnement normale et sécuritaire des valves contenues dans le procédé Établir les vitesses de réponses critiques des contrôleurs Évaluer les interactions entre les différentes sections du procédé Rédiger les procédures de démarrage et darrêt des sections Rédiger les procédures de maintenance préventive des équipements

17 Analyse de risques –Produits dangereux MeOH et H 3 PO 4 Tout équipement en contact avec le MeOH doit posséder un système anti-explosif H 3 PO 4 très corrosif Sections les plus à risque Réaction Séparation & Neutralisation

18 Services –Générateur dazote –Torchère –Génératrice de secours (1750 kW) –2 Tours de refroidissement (44 m 3 /h) –Réservoir deau de ville (10 m 3 ) –Traitement des effluents ( Rejet non-suffisant)

19 Choix du site WindsorHamilton Coût pour 2.5 acres $ $ Nb dhabitant Proximité huile de soya± 1 km ADM-Agri5 km CanAmera AccessibilitéVoie ferrée Autoroute Port au Lac Érié Voie ferrée Autoroute Port au Lac Érié Proximité des grands centres 370 km Toronto 900 km de Montréal 310 km de Hamilton 5 km de Détroit 70 km Toronto 610 km de Montréal 310 km Windsor

20 Choix du site

21 Impacts environnementaux Caractéristiques du secteur Situé entre les lacs Érié et Huron Moins de 15% des terres de la région sont boisées Lusine est située dans le secteur industriel très développé Effets de limplantation de lusine Peu démissions gazeuses Faible effluent (± 2 m 3 /h) Peu de déchets solides Matière dangereuses Méthanol Acide phosphorique

22 Analyse économique Bases et hypothèses 1. Les quantités annuelles vendues et produites de biodiesel et de glycérine pure sont stables. 2. Le coût des matières premières et le coût des différents services sont constants. 3. Les valeurs des pourcentages choisies afin de calculer les différents coûts à partir du coût total des équipements représentent bien le procédé étudié. 4. Les revenus dintérêts des liquidités ne sont pas tenus en compte dans lanalyse.

23 Analyse économique –Coût dinvestissement Prix des équipements –Selon le livre de Peter, Timmerhaus and West –Confirmation par les fournisseurs –Coût total en équipement de 3,17 M$ CAN Coût direct % installation selon type équipement

24 Analyse économique –Coût dinvestissement Coût direct –Indices additionnels utilisés –% reliés aux infrastructures

25 Analyse économique Coûts directs 16% 7% 1% 4% 10% 2% 42% 8% 2% 7% 1% Équipements Installation des équipements Isolation des équipements Instrumentation et contrôles (installé) Tuyauterie (installée) Système électrique (installé) Coût total des équipements (tout inclus) Bâtiment (incluant les services) Aménagement du site (chantier) Services (installés) Site Coûts directs totaux: 12.3 M$ CAN

26 Analyse économique –Coût dinvestissement Coûts indirects

27 Analyse économique –Coût dinvestissement Coûts indirects 17% 5% 11% 30% 20% Ingénierie et supervision Dépenses de construction Dépenses légales Contracteurs Démarrage Contingence Coûts indirects totaux: $ Capital fixe total = 16,6 M$ CAN Coût investissement global = 24 M$ CAN

28 Analyse économique –Coût de production Coût de fabrication Frais fixes et les frais généraux indirects Total de 29.9 M$ CAN Dépenses générales Total de 2,9 M$ CAN Coût de production total annuel Coût de fabrication + dépenses générales – amortissement 32,4 M$ CAN = 1091 $ CAN / tonne biodiesel 0.97 $ CAN / Litre biodiesel

29 Analyse économique Prix de vente des produits ProduitsPrix de Vente ($ CAN/tonne) Revenus (M$ CAN) Biodiesel1.11 ( $/L)37,4 Glycérine K 3 PO Revenus totaux = 45.9 M$ CAN/année

30 Analyse économique –Rentabilité du projet Valeur actualisée (PE) –Profit actualisé sur 10 ans –Si PE positive projet accepté –TRAM 25 % –PE = 4.3 M$ CAN Rendement interne (TRI) –Intérêt réel sur linvestissement –Si TRI > TRAM projet accepté –TRI = 32 % Remboursement du prêt –10 ans à 5 % dintérêt –40 % de linvestissement – Prêt = 9.6 M$ CAN

31 Analyse de sensibilité Rentabilité en fonction de la pureté de la glycérine Facteur influençant le TRI

32 Analyse de sensibilité Prix de vente du mélange B20 en fonction du prix de vente Prix de vente du diesel en fonction du taux de taxation canadien moyen Détaxation de 23 % Rothsay Laurenco est de lordre de 24 %.

33 Sommaire -Usine dune capacité de TM/an située à Windsor, ON -Procédé de transestérification de lhuile de soya par le MeOH et KOH -Coût dinvestissement total de 24 M$ CAN -Taux de rendement interne de 32 % -Détaxation de 23 %


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